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Die Erfindung betrifft eine hydraulische Metallschere mit einem feststehenden
Untermesser und einem an einem Messerbalken befestigten beweglichen Obermesser,
dessen Schneidwinkel, Anstellwinkel und Abstand von dem Untermesser veränderlich
sind.
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Unter »Schneidwinkel« wird der Winkel verstanden, den die beiden Messerkanten
miteinander einschließen, unter »Anstellwinkel« der Winkel zwischen der Ebene, in
der das zu schneidende Blech auf dem Untermesser aufliegt, und der Ebene, die durch
die dem Untermesser zugekehrte Fläche des Obermessers definiert ist. Unter dem »Abstand
der beiden Messer« wird der Messerspalt verstanden.
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Es ist eine hydraulische Schere zum Schneiden von Blechen oder Platten
mit einem an einem Träger fest angeordneten unteren Messer und einem das obere Messer
tragenden Balken bekannt, der sich in einem Rahmen auf- und abbewegen kann (USA.-Patentschrift
2 931 182). Bei dieser bekannten Schere ist der das obere Messer tragende
Balken drehbar in einem Rahmen gelagert, so daß dieser Messerbalken über einen Exzenter
verstellbar ist. Die Schneidkante des Obermessers wird in einem Bogen auf den Mantel
eines gedachten Zyaders geführt, und da die Schwingachse des Messerbalkens etwas
über der Oberfläche des Werktisches und des fest angeordneten Untermessers liegt,
wird die Schneidkante des Obermessers von dem Untermesser weggezogen, wodurch zwar
der Messerspalt, jedoch der Anstellwinkel nicht unabhängig vom Messerspalt verändert
werden kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine hydraulische Metallschere zu schaffen,
mit der Bleche verschiedener Dicken und verschiedener spezifischer Gewichte jeweils
mit optimalem Anstellwinkel, Neigungswinkel und Messerspalt geschnitten werden können,
d. h. eine Schere, bei der der Anstellwinkel, der Messerspalt und der Neigungswinkel
gleichzeitig und getrennt voneinander schnell verstellt werden können.
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Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß der Messerbalken an
seinen beiden Enden von zwei in an seitlichen Ständern angeordneten Schwenklagern
gelagerten geraden Führungen geführt wird, die über drehbare Exzenter, welche in
einem Niveau unterhalb des Niveaus der Schwenkla-er sowie seitlich von dem beweglichen
Obermesser und auf der anderen Seite des feststehenden Untermessers sowie dieses
Obermessers angeordnet sind, unter gleichzeitiger Änderung des Abstands dieser beiden
Messer und des Anstellwinkels des Obennessers mittels eines die Exzenter gegeneinander
verdrehenden Getriebes verstellt werden, das zusätzlich den hydraulischen Antrieb
der beiden Enden des Messerbalkens so steuert, daß die Bewegung des Obermessers
unter einem bestimmten Schneidwinkel erfolgt.
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Im Gegensatz zu der bekannten Metallschere läuft der Messerbalken
einer Schere nach der Erfindung in aeraden Führungen hin und her und nicht auf einer
C gekrümmten Bahn. Die Führungen sind an ihren oberen Enden in Schwenklaggern an
den Ständern des Maschinenrahmens befestigt. An den unteren Enden der Führungen
greifen Stelleinrichtungen mit Exzentern ein, mit denen diese Führungen um ihre
Schwenklager verschwenkt werden, wodurch sich der Abstand der Messer voneinander
und gleichzeitig der Anstellwinkel verstellen läßt. Gleichzeitig mit einer Vergrößerung
des Abstands der beiden Messer voneinander wird dieser Anstellwinkel ebenfalls vergrößert.
Der Messerspalt und der Anstellwinkel sind zwei Parameter, die für einen Schnitt
wesentliche Bedeutung haben, und diese Größen werden für ein und denselben Schneidvorgang
in einer erfindungsgemäßen Schere in Abhängigkeit voneinander so verstellt, daß
dieser Schneidvorgang in optimaler Weise durchgeführt werden kann.
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An Hand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise erläutert.
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F i g. 1 zeigt eine Vorderansicht einer hydraulischen Schere
nach der Erfindung; F i g. 2 zeigt eine Ansicht der in F i g. 1 dargegestellten
Schere von rechts.
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F i g. 3 zeigt eine Schnittansicht längs der Linie III-III
in F i g. 1;
F i g. 4 zeigt eine Schnittansicht längs der Linie IV-IV
in F i g. 3;
F i g. 5 zeigt einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig.
6;
F i g. 6 zeigt einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fi
g. 5;
F i g. 7 zeigt einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII
in F i g. 1.
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Die F i g. 8 und 9 zeigen in ähnlichen Ansichten wie
die F i a. 3 und 4 eine andere Ausführungsform der Führungen, in denen
der Messerbalken geführt ist.
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Bei der dargestellten Ausführungsform nach der Erfindung wird der
Schnitt von einem fest angeordneten Unterinesser 17, das einstellbar auf
der Platte 14 an deren oberer, hinterer Kante befestigt ist, und einem mit dem Messer
17 zusammenarbeitenden, beweglichen Obermesser 21 bewirkt, das an der unteren
vorderen Kante eines Messerbalkens A befestigt ist.
Der Messerbalken
A wird während seines Arbeitshubes und seiner Rückstellung in die Ausgangslage
von einem Paar von doppeltwirkenden hydraulischen Motoren (B, C) betrieben.
Die beiden Enden des Messerbalkens A gleiten in Führungen 24 und
25.
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Eine Platte 26 ist oberhalb des Tisches 16 an den Ständern
11 und 12 befestigt. Die Platte 26 trägt hy-
draulische Niederhalter
27, die das abzuschneidende Werkstück auf dem Tisch 16 festhalten.
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Die hydraulischen Motoren B und C weisen Zylinder
30 und 31 auf, deren obere Enden auf Zapfen drehbar mit dem Rahmen
der Maschine verbunden sind. Die Pleuelstangen 34 und 35, deren Länge einstellbar
sein kann, sind mit Kugelgelenklagem 36
bzw. 37 an den beiden Enden
des Messerbalkens A
verbunden.
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Die Führungen 24 und 25, die die Bewegung des Messerbalkens
A bestimmen, sind identisch und haben einen U-förmigen Querschnitt. Wie in
den F i g. 1 bis 4 dargestellt, sind die Führungen 24 und 25 relativ
zu den Ständern 11 und 12 des Maschinenrahmens um Zapfen 50 bzw.
51 drehbar gelagert, die fest auf den Ständern angeordnet sind und sich durch
eine Öffnung in der Führung erstrecken.
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Infolge der drehbaren Lagerung der Führungen 24 und 25 um die
Schwenklager 50 und 51 können die Führungen verschwenkt werden, wodurch
der MesserbalkenA mit dem Messer 21 um die Achse der Schwenklager 50 und
51 verschwenkt wird. Diese Verschwenkung ermöglicht eine Einstellung oder
Änderung des Abstands zwischen den Messern 11
und 21.
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Die Führungen 24 und 25 werden gleichzeitig einstellbar um
die Zapfen 50 und 51 durch Einrichtungen verschwenkt, die eine Kurbel
60 aufweisen. Eine Drehung der Kurbel 60 von Hand bewirkt, daß die
Welle 61, mit der diese Kurbel verbunden ist, sich dreht. Ein Schneckengetriebe
62, das sich auf der Welle 61 befindet, treibt ein geeignetes Ritzel
63 an, das sich in einem Getriebegehäuse befindet, welches auf dem Ständer
12 befestigt ist. Das Ritzel sitzt auf einer Welle 64, die sich zwischen den Ständern
11
und 12 parallel zu dem Untermesser 17 erstreckt und die ein Paar
von Zahnrädern 65 und 66 trägt, die, wie in Fig. 1 dargestellt,
im Abstand voneinander angeordnet sind. Das Zahnrad 66 greift in einen geeigneten
Mechanismus ein, um die Führung 25 zu verschwenken. Dieser Mechanismus besitzt
ein Zahnsegment 67, in das das Zahnrad 66 eingreift. Das Zahnsegment
67 ist drehbar um einen Wellenzapfen 68 angeordnet, der ebenfalls
drehbar im Ständer 12 befestigt ist.
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Das Zahnsegment 67 weist ebenfalls einen Exzenter
69 auf. Ein Ende eines Hebels 70 umgibt den Exzenter 69, und
das andere Ende dieses Hebels 70 ist drehbar auf einem Zapfen 72 der
Führungseinrichtungen 25 gelagert, welcher Zapfen auf dem Teil
53
an einer Stelle unterhalb des Schwenklagers 51 angeordnet ist. Wenn
die Kurbel 60 gedreht wird, wird ebenfalls das Zahnsegment 67 verdreht,
wodurch der Exzenter 69 den Hebel 70 in einer Richtung im allgemeinen
senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Messers 21 verschiebt. Dadurch wird die Führung
25
um den Zapfen 51, auf dem sie gelagert ist, verschwenkt. Das Zahnrad
65 arbeitet mit einem geeigneten Mechanismus zum Verschwenken der Führung
24 zusammen. Dieser Mechanismus ist nicht in den Zeichnungen dargestellt. Er ist
in gleicher Weise konstruiert wie der die Verschwenkung der Führung 25
bewirkende
Mechanismus und wird gleichzeitig mit diesem Mechanismus betätigt.
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Die gleichzeitige Betätigung des Mechanismus, die bewirkt, daß die
Führungen 24 und 25 verschwenkt werden, verursacht, daß ebenfalls das Messer
21 sich mitdreht. Dadurch wird der Abstand zwischen dem fest angeordneten Untermesser
17 und dem beweglichen Obermesser 21, wie aus der Darstellung in den F i
g. 1, 2 und 3 ersehen werden kann, sowie der Anstellwinkel, unter
dem sich das Messer 21 dem Messer 17 nähert und an diesem vorbeigeführt wird,
verändert. Der Abstand und der Anstellwinkel sind für einen sauberen Schnitt durch
das Material von größter Wichtigkeit und werden in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
deshalb verändert, um die 6ptimale Messerbalkenstellung zum Schneiden eines Materials
bestimmter Dicke zu erhalten.
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Das Obermesser 21 ist vorzugsweise der Länge nach relativ zu dem Untermesser
17 geneigt angeordnet, um während des Schneidens eine Abscherwirkung zu erreichen.
Der Winkel der Neigung des Obermessers relativ zu dem Untermesser wird als Neigungswinkel
bezeichnet. Die hydraulischen Motoren B und C werden unterschiedlich betätigt,
und die unteren Enden der Pleuelstangen 34 und 35, die drehbar an den Messerbalken
A angelenkt sind, können durch geeignete Einstellung der hydraulischen Motoren
das Obermesser 21 relativ zu dem fest angeordneten Untermesser 17 um eine
Achse senkrecht zu der Ebene der Platte 22 drehen und/oder in einer vorbestimmten
Höhe oder Winkelstellung zu dem Untermesser 17 halten. Bei der dargestellten
Vorrichtung wird dies durch eine Einstelleinrichtung 75
bewirkt. Ein hinreichender
Spielraum ist an den Enden des Messerbalkens A vorgesehen, um die Einstellung
des Neigungswinkels zu ermöglichen. Die Kurbel 60 ist mit der Einstelleinrichtung
75 für den Neigungswinkel gekoppelt, und die Drehung der Kurbel
60, um das Messerspiel und den Messerwinkel zwischen den Schermessern
17 und 21 einzustellen, bewirkt ebenfalls eine Verstellung der Einstelleinrichtung
75, der seinerseits eine Änderung oder Einstellung des Neigungswinkels bewirkt.
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Die Einstelleinrichtung 75 zum Einstellen des Neigungswinkels
steuert die Arbeitsweise der hydraulischen Motoren B und C. Diese Einrichtung
weist ein Kegelrad 79, das fest auf der Welle 61 aufsitzt, auf. Das
Kegelrad greift in ein zweites Kegelrad 80, das fest auf dem unteren Ende
einer senkrechten Welle 82 aufsitzt, die drehbar in einem Gehäuse
83 angeordnet ist, welches auf dem Gestell der Abschermaschine aufgeschraubt
ist. Eine Schnecke 84, die sich auf der Welle 82 dreht, greift in ein Zahnrad
85
ein, das sich auf einem Wellenzapfen 86 dreht, der in dem Gehäuse
83 befestigt ist, Auf dem Wellenzapfen 86 ist ebenfalls eine Rillenscheibe
90 angeordnet, die sich zusammen mit dem Zahnrad 85 dreht. Ein nicht
elastischer, biegsamer Draht oder ein anderes geeignetes Teil 91, das um
oder auf die Rillenscheibe 90
aufgewickelt werden kann, ist an einem Ende
der Scheibe 90 befestigt 'und nach einmaligem Aufwikkeln auf die Scheibe
90 in horizontaler Richtung aus dem Gehäuse 83 und durch eine Öffnung
92 in der Seitenwandung 12 des Gestells geführt und dann um die Rillenscheibe
93, welche drehbar auf der Platte 57 der Führungseinrichtung
25 angeordnet ist, gewikkelt, wie aus F i g. 4 zu ersehen. Der biegsame
Draht
91 erstreckt sich, nachdem er um die Rillenscheibe
93 geführt ist, in senkrechter Richtung um die Rillenscheibe 94, die drehbar
auf der Vorderseite des Messerbalkens A rechts von dem Kugelgelenk
37 angeordnet ist, und verläuft von der Rillenscheibe 94 in waagerechter
Richtung eine längere Strecke und ist um die Rillenscheibe 95 geführt, die
drehbar auf dem MesserbalkenA links von dem Kugelgelenk 37 angeordnet ist,
wie aus F i g. 1 zu ersehen. Der Draht 91
läuft dann in waagerechter
Richtung von der Rillenscheibe 95 aus und senkrecht zu dem Blatt
A durch eine öffnung 96 in diesem Blatt zu der Rillenscheibe
97 weiter, die auf der Hinterseite des Messerbalkens A befestigt ist.
Diese Konstruktion ist am besten in F i g. 7 zu sehen. Der Draht
91 ist dann senkrecht von der Rillenscheibe 97 aus weitergeführt und
um die Rillenscheibe 98 gewickelt, die auf dem Rahmen 10 der Maschine
befestigt ist. Von der Rillenscheibe 98 verläuft der Draht in waagerechter
Richtung zu einer den Neigungswinkel oder die Höhe steuernden Einrichtung
99, an der er befestigt ist. Die Steuereinrichtung 99 steuert, wenn
sie betätigt wird, die Flüssigkeitszufuhr zu den Motoren B und C, so daß
der Neigungswinkel dadurch eingestellt wird.
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Wenn die Maschine eingestellt wird, dreht die Bedienungsperson die
Kurbel 60, bis der Zeiger 130 die Stärke des Materials, das geschnitten
werden soll, anzeigt. Diese Drehung der Kurbel 60 setzt den Mechanismus mit
den Führungen 24 und 25, wie oben erwähnt, in Tätigkeit, um den Abstand und
den Anstellwinkel der Messer zu ändern und um gleichzeitig die Trommel oder Rillenscheibe
90 zu drehen, wodurch der Draht 91 in Abhängigkeit von der Drehrichtung
der Kurbel 60 auf die Trommel 90 auf- oder von dieser abgewickelt
wird. Der Draht 91 bewirkt dadurch eine Verschiebung eines Steuerteils oder
ermöglicht, daß sich dieses verschieben kann, um entsprechende Schalter zu betätigen,
wodurch die Steuereinrichtungen 99 eine entsprechende Einstellun- des Neigungswinkels
der Messer gegeneinander bewirkt. Das übersetzungsgetriebe muß natürlich richtig
ausgelegt sein, so daß einem ganz bestimmten Drehwinkel des Zahnseginents
66 und einer ganz bestimmten Umdrehung der Rillenscheibe 90 eine definierte
Vertikalverschiebung des Zeigers 130 entspricht. Die Wahl des Getriebeübersetzungsverhältnisses
ist eine für den Fachmann geläufige Maßnahme. Der Draht muß dementsprechend an dem
MesserbalkenA angeordnet oder befestigt sein, daß für eine bestimmte Änderung des
Neigungswinkels des Messerbalkens A das entsprechende Maß der Verschiebung
des Steuerteils erfolgt, so daß dieser in seine Neutralstellung zurückkehrt, wenn
die Änderung des Neigungswinkels oder der neue Neigungswinkel des Messerbalkens
A erreicht ist. Die das Gewicht des Messerbalkens A ausgleichenden
Federn 47 sind relativ zur Platte22 geneigt angeordnet, und außerdem hindern sie
jedes Spiel in den Plattenführungen und deren Verstellinechanismus. Dieses Spiel
könnte zu Ungenauigkeiten in dem das Blattspiel anzeigenden Mechanismus führen.
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Eine gegenüber der in den F i g. 1 bis 7 dargestellten
Ausführungsform zum Einstellen der Führungen 24 und 25 für den beweglichen
Messerbalken A abgeänderte Ausführungsform ist in den F i g. 8 und
9
dargestellt. Die Seitenplatten des Gestells, von denen nur die rechte 412
dargestellt ist, sind den Seitenplatten 11 und 12 der oben beschriebenen
Einrichtung ähnlich, mit Ausnahme, daß jede Seitenplatte einen Vorsprung unterhalb
der oberen Seite der Kehlenöffnungen 13 besitzt. Die Wellenzapfen
68, die das Zahnsegment 67 tragen, sind nach vorne verschoben und
in einer öffnung in dem Vorsprung 413 an der Stelle angeordnet, an der sich bei
der ersten Ausführungsform der Zapfen 72 befindet.
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Die Segmentzahnräder 414 der abgeänderten Konstruktion sind im wesentlichen
dem Zahnsegment der ersten Ausführungsform ähnlich. Ihre exzentrischen Naben sind
drehbar auf den Wellenzapfen 68 gelagert und greifen in öffnungen in den
Führungsteilen 53 ein, die der öffnung ähnlich sind, durch die der Zapfen
72 in die erste Ausführung eingreift. Bei der abgeänderten Ausführungsform
ragt der Drehzapfen 51 durch öffnungen 420 in jedes obere Ende der Führungen
53. Diese öffnungen besitzen in einer im allgemeinen vertikalen Richtung
eine längliche Ausdehnung. Die öffnungen 420 weisen die Form von oben offenen Schlitzen
in den Teilen 53 auf, sie können jedoch auch als längliche, geschlossene
öffnun-,en ausgebildet sein. Diese öffnungen 420 begrenzen die Vertikalbewegung
der Führungen 23, was durch die direkte Verbindung der Führungsteile
52 mit den Exzentern 415 der Zahnsegmente 414 im Gegensatz zu der Verbindung
über einen Hebel, wie sie bei der ersten Ausführungsform erfolgt, bedingt ist. Die
Art und Weise, wie das linke Ende des Messerbalkens A
,elagert ist, ist nicht
dargestellt. Die linke Lagerung entspricht jedoch genau der rechten.
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Die Betriebsweise der abgeänderten Ausführungsform ist im wesentlichen
dieselbe wie die Betriebsweise der erstgenannten Konstruktion und soll deshalb nicht
im einzelnen beschrieben werden. Es genügt auszuführen, daß bei Drehung der Welle
64 die Zahnsegmente 414 an den beiden Enden der Vorrichtung um ihre exzentrischen
Naben gedreht werden, auf denen die unteren Enden der Führungen der verschiebbaren
Platte befestigt sind. Wenn sich die Exzenter drehen, werden die unteren Enden der
Führungen horizontal verschoben, um das Winkelspiel und den Abstand zwischen dem
festen und dem beweglichen Messer 17 bzw. 21 einzustellen. In Abhängigkeit
von der Eigenschaft des Exzenters erfolgt auch eine Verstellung in vertikaler Richtung,
jedoch besitzt diese Verstellung keine Bedeutung, da sie mit der richtigen Betriebsweise
der Maschine nicht im Widerspruch steht.
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Aus der vorstehenden Beschreibung kann ersehen werden, daß durch die
Erfindung eine neue und verbesserte Maschine geschaffen wird, die besonders zum
Schneiden von Material verschiedener Dichte oder Stärke geeignet ist und die Einrichtungen
aufweist, um den Abstand zwischen den Messern, den Anstellwinkel, den Neigungswinkel
der Messer gegeneinander und die Hublänge rasch einzustellen. Bei der dargestellten
Maschine werden diese Einstellungen, bezogen auf die Materialdicke, gleichzeitig
vorgenommen, so daß die optimalen Einstellungen leicht und schnell auf ein Material
mit bestimmtem spezifischem Gewicht und bestimmter Dicke eingestellt werden können.